物探學中關于固體地球的主要物理性質

  一．地球的質量和密度

 

  根據牛頓萬有引力定律計算出地球的質量為5.9472×1024 kg，地球的平均密度為5.516g/cm3 。（砂、頁、灰巖平均密度為2.6g/cm3 ,花崗巖密度為2.67g/cm3 ,玄武巖密度為2.85g/cm3，因而推論，地球內部大部分物質密度應大于平均密度。）地球的密度隨深度增加而增大且為不均勻增大。

 

  二．地球的重力

 

  地球上某處的重力是該處所受地心引力與地球自轉離心力（垂直地面分力）的合力。 地球表面的重力隨緯度值的增大而增大（赤道g=978.0318cm/s2 ，兩極g=983.2177g/s2 ，g隨海拔高度的增高而減小，每升高1km，g減少31cm/s2 ）。

 

  由于地面起伏和地球物質密度不均勻以及結構差異等原因使實測重力值與理論值不符，這種現象稱為重力異常（正、負異常）。

 

  三．地球的壓力

 

  地球內部某處的壓力是指由上覆地球物質的重量所產生的靜壓力。靜壓力的大小與 所處的深度、上覆物質的平均密度及重力加速度成正相關。

 

  四．地球的磁性

 

  固體地球是一個磁化的球體，其磁力線特征類似于偶極場的特征。地磁軸與地球自 轉軸并不重合，二者約成11.5°的交角。地磁極的位置不固定，是逐年變化的。

 

  磁場特征要素：磁場強度（F）、磁偏角（D）、磁傾角（I）。

 

  地磁異常是疊加在地球基本磁場之上，由地殼內的巖石礦物及地質體的磁性差異引起的磁場。

 

  五．地球內部的溫度

 

  自地面向地下深處，地熱增溫現象是不均勻的。按溫度狀況可分為三層：

 

  1．變溫層（外熱層）  地溫主要受太陽光輻射熱的影響，溫度隨季節、晝夜的變化而變化，故稱變溫層。

 

  2．常溫層  地溫與當地年平均溫度大致相當，且常年保持不變，其深度大致為20-40m。（一般中緯度較深，兩極和赤道較淺；內陸較深，濱海區較淺。）

 

  3．增溫層  常溫層之下，地溫隨深度增大而逐漸增加。深度每增加100m所升高的溫度，稱地溫梯度。（地溫梯度各地有差異）